本发明专利技术涉及一种多线圈动态变耦合的无线充电系统及无线充电方法，该无线充电系统包括装设于可移动电子设备上的接收端线圈、发射端电路、用以与接收端线圈进行耦合的发射端线圈、用于对发射端线圈进行不同激励以弥补接收端线圈移动至不同位置而发生的耦合距离变化的至少两个补偿线圈，发射端电路包括与至少两个补偿线圈一一对应连接的逆变电路、一一对应地导通或关断逆变电路的驱动电路；用于感应接收端线圈的位置信息的接收端感应装置；用于获取位置信息并在接收端线圈进入发射端线圈感应范围内之前、根据发射端线圈所在位置对应的耦合距离要求控制各驱动电路导通或关断逆变电路的主控模块。本发明专利技术能够实现动态变耦合下的高效能量传输。的高效能量传输。的高效能量传输。
【技术实现步骤摘要】
多线圈动态变耦合的无线充电系统及无线充电方法
[0001]本专利技术涉及无线充电
，特别涉及一种多线圈动态变耦合的无线充电系统及无线充电方法。
技术介绍
[0002]作为能量供给方式之一的无线电能传输技术现今已趋于发展成熟，且在越来越多的场合下得到应用，对人们的生产生活提供了较大的便利。随着市场需求的增加，研发无线充电等突破性充电技术的需求日益提高。对于需要移动作业的电子设备，采用有线充电的方式，在充电过程中待充电产品无法移动或移动不便，会增加充电的时间成本。同时，部分采用无线充电方案的产品，会采取在移动对象运行轨迹铺设多个无线充电发射端的方案，该多个发射端在产品移动过程中均需保持待机状态，才能满足产品在发射端工作范围内正常的无线充电，功耗较大。此外，对于移动对象工作路径存在不同耦合距离的情况下，若通过改变共振线圈匝数满足充电效率需求，则共振电容也需随之改变，方案较为复杂。
技术实现思路
[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种多线圈动态变耦合的无线充电系统及无线充电方法，能够保证接收端动态移动中的实时充电，且可满足接收端不同耦合距离下的高效能量传输需求。
[0004]本专利技术通过如下方案来实现：一种多线圈动态变耦合的无线充电系统，包括：
[0005]接收端模块，所述接收端模块包括装设于可移动电子设备上的接收端线圈；
[0006]发射端模块，所述发射端模块包括发射端电路、用以与所述接收端线圈进行耦合的发射端线圈、用于对所述发射端线圈进行不同激励以弥补所述接收端线圈移动至不同位置而发生的耦合距离变化的至少两个补偿线圈，所述发射端电路包括与至少两个补偿线圈一一对应连接的至少两路逆变电路、与至少两路逆变电路一一对应连接并用于导通或关断所述逆变电路的至少两路驱动电路；
[0007]用于感应所述接收端线圈的位置信息的接收端感应装置；
[0008]用于获取所述位置信息并在所述接收端线圈进入所述发射端线圈感应范围内之前、根据所述发射端线圈所在位置对应的耦合距离要求控制各所述驱动电路导通或关断所述逆变电路的主控模块，所述主控模块与所述发射端模块和所述接收端感应装置连接。
[0009]本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电系统的进一步改进在于，所述发射端线圈和所述接收端线圈均为谐振线圈，所述补偿线圈为非谐振线圈。
[0010]本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电系统的进一步改进在于，所述发射端模块和所述接收端模块的结构满足在不同耦合状态下发射端线圈与接收端线圈的共振频率相同。
[0011]本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电系统的进一步改进在于，所述发射端模块的数量为多个，且多个所述发射端模块的发射端线圈沿供所述电子设备移动的跑道顺序铺设，所述主控模块内预存储有每个所述发射端线圈所在位置对应的耦合距离要求，所述补
偿线圈的规格和数量满足跑道结构所对应的耦合距离变化范围，所述主控模块与所有所述发射端模块连接。
[0012]本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电系统的进一步改进在于，所述接收端感应装置包括分别连接于多个所述发射端模块并用于采集发射端电流的多个电流感应元件，所述主控模块与所有所述电流感应元件连接。
[0013]本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电系统的进一步改进在于，所述接收端线圈装设于所述电子设备的底部，所述发射端线圈并排铺设于所述跑道的下方，每个所述发射端模块的所有补偿线圈竖向间隔的铺设于对应所述发射端线圈的正下方。
[0014]本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电系统的进一步改进在于，所述主控模块装设于一块主PCB上，所述发射端模块的每路所述逆变电路和对应所述驱动电路装设于一块分PCB上。
[0015]本专利技术还提供了一种多线圈动态变耦合的无线充电方法，包括步骤：
[0016]提供如上所述的多线圈动态变耦合的无线充电系统；
[0017]使电子设备为移动状态，同时利用接收端感应装置感应接收端线圈的位置信息；
[0018]利用控制装置获取所述位置信息并在所述接收端线圈进入发射端线圈感应范围内之前，根据所述发射端线圈所在位置对应的耦合距离要求控制各所述驱动电路导通或关断所述逆变电路。
[0019]本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电方法的进一步改进在于：
[0020]所述发射端模块的数量为多个，且多个所述发射端模块的发射端线圈沿供所述电子设备移动的跑道顺序铺设，所述主控模块内预存储有每个所述发射端线圈所在位置对应的耦合距离要求，所述补偿线圈的规格和数量满足跑道结构所对应的耦合距离变化范围，所述主控模块与所有所述发射端模块连接；
[0021]在利用控制装置对一发射端模块进行控制的同时，根据相邻发射端线圈所在位置对应的耦合距离要求对相邻的发射端模块进行控制，并将其余发射端模块的所有逆变电路全部关断。
[0022]本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电方法的进一步改进在于：
[0023]所述接收端感应装置包括分别连接于多个所述发射端模块的多个电流感应元件，所述主控模块与所有所述电流感应元件连接；
[0024]当所述接收端线圈与一发射端线圈进行耦合时，对应电流感应元件将采集的发射端电流信息反馈至控制装置；
[0025]所述控制装置在获取到所述发射端电流信息的同时识别该所述发射端电流信息所对应的发射端线圈的位置，并将所述发射端线圈的位置对应为接收端线圈的位置信息；
[0026]根据多个所述发射端线圈的铺设顺序以及所述电子设备的移动方向提前对即将经过的下一个或两个以上所述发射端模块进行控制，并将其余发射端模块的所有逆变电路全部关断。
[0027]本专利技术包括但不限于以下有益效果：
[0028]通过接收端感应装置和主控模块的配合设置，能够保证接收端动态移动中的实时充电，无需充电等待，节约时间成本，且仅在需要时控制发射端模块进行工作，无需保持待机状态，能够降低功耗；
[0029]通过不同补偿线圈对发射端线圈进行不同激励以弥补接收端线圈移动至不同位置而发生的耦合距离变化，满足了接收端不同耦合距离下的高效能量传输需求。
附图说明
[0030]图1示出了本专利技术具有多个发射端模块时的系统框图。
[0031]图2示出了本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电系统实施例充电方案原理图。
[0032]图3示出了本专利技术多线圈动态变耦合的无线充电系统实施例电路布置方案示意图。
[0033]图4示出了本专利技术非谐振激励PS型拓扑图。
[0034]图5示出了供电子设备移动的环形跑道实施例示意图。
[0035]图6示出了本专利技术发射端线圈实施例示意图。
[0036]图7示出了本专利技术接收端线圈实施例示意图。
[0037]图8示出了本专利技术三种不同耦合状态下补偿线圈实施例对比示意图。
具体实施方式
[0038]为了解决在变耦合状态下传统无线充电方案无法保障稳定高效的无线能量传输、且发射端待机功耗大等问题。本专利技术提供了一种多线圈动态变耦本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多线圈动态变耦合的无线充电系统，其特征在于，包括：接收端模块，所述接收端模块包括装设于可移动电子设备上的接收端线圈；发射端模块，所述发射端模块包括发射端电路、用以与所述接收端线圈进行耦合的发射端线圈、用于对所述发射端线圈进行不同激励以弥补所述接收端线圈移动至不同位置而发生的耦合距离变化的至少两个补偿线圈，所述发射端电路包括与至少两个补偿线圈一一对应连接的至少两路逆变电路、与至少两路逆变电路一一对应连接并用于导通或关断所述逆变电路的至少两路驱动电路；用于感应所述接收端线圈的位置信息的接收端感应装置；用于获取所述位置信息并在所述接收端线圈进入所述发射端线圈感应范围内之前、根据所述发射端线圈所在位置对应的耦合距离要求控制各所述驱动电路导通或关断所述逆变电路的主控模块，所述主控模块与所述发射端模块和所述接收端感应装置连接。2.如权利要求1所述的多线圈动态变耦合的无线充电系统，其特征在于，所述发射端线圈和所述接收端线圈均为谐振线圈，所述补偿线圈为非谐振线圈。3.如权利要求1所述的多线圈动态变耦合的无线充电系统，其特征在于，所述发射端模块和所述接收端模块的结构满足在不同耦合状态下发射端线圈与接收端线圈的共振频率相同。4.如权利要求1所述的多线圈动态变耦合的无线充电系统，其特征在于，所述发射端模块的数量为多个，且多个所述发射端模块的发射端线圈沿供所述电子设备移动的跑道顺序铺设，所述主控模块内预存储有每个所述发射端线圈所在位置对应的耦合距离要求，所述补偿线圈的规格和数量满足跑道结构所对应的耦合距离变化范围，所述主控模块与所有所述发射端模块连接。5.如权利要求4所述的多线圈动态变耦合的无线充电系统，其特征在于，所述接收端感应装置包括分别连接于多个所述发射端模块并用于采集发射端电流的多个电流感应元件，所述主控模块与所有所述电流感应元件连接。6.如权利要求4所述的多线圈动态变耦合的无线充电系统，其特征在于，所述接收端线圈装设于所述电子设备的底部，所述发射端线圈并排铺设于所述跑道的...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝可嘉，江俊，卢杰，李云辉，
申请(专利权)人：上海卡珀林智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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